機械設計基礎第二章 常用機構介紹

第二章常用(chánɡyònɡ)機構介紹第一節(jié)、平面連桿機構一、基本概念1、平面連桿機構—若干構件用低副聯(lián)接，且所有構件間的相對運動均為平面運動的機構。2、所有構件都在同一平面內或平行平面內運動的機構稱為平面機構，否則(fǒuzé)稱為空間機構。二、特點：1、能實現(xiàn)多種運動形式。如：轉動，擺動，移動，平面運動。精品資料2、運動副為低副：面接觸：①承載能力大；②便于潤滑；壽命長幾何形狀簡單——便于加工，成本低。3、缺點：①只能近似實現(xiàn)給定(ɡěidìnɡ)的運動規(guī)律；②設計復雜；③只用于速度較低的場合。精品資料由轉動副聯(lián)接四個構件而形成的機構，稱為鉸鏈四桿機構，如圖所示。圖中固定不動的構件是機架；與機架相連的構件稱為連架桿；不與機架直接(zhíjiē)相連的構件稱為連桿。連架桿中，能作整周回轉的稱為曲柄，只能作往復擺動的稱為搖桿。根據(jù)兩連架桿中曲柄(或搖桿)的數(shù)目，鉸鏈四桿機構可分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。

精品資料4—機架1，3—連架桿→定軸轉動2—連桿(liánɡǎn)→平面運動整轉副：二構件相對運動為整周轉動。擺動副：二構件相對運動不為整周轉動。曲柄：作整周轉動的連架桿搖桿：非整周轉動的連架桿

精品資料二、平面四桿機構的常用形式1、曲柄搖桿機構（構件(gòujiàn)4為機架、構件(gòujiàn)2為機架）2、雙曲柄機構}全回轉副四桿機構（構件(gòujiàn)1為機架）3、雙搖桿機構（構件(gòujiàn)3為機架）4、曲柄滑塊機構構件(gòujiàn)4為機架精品資料1、曲柄搖桿機構

兩連架桿中一為曲柄、一為搖桿的鉸鏈四桿機構稱為曲柄搖桿機構。曲柄搖桿機構的作用是將曲柄的回轉運動轉換成搖桿的往復擺動。如雷達、汽車前窗刮雨器與攪拌機均為曲柄搖桿機構的應用。2、雙曲柄機構

兩連架桿均為曲柄的四桿機構稱為雙曲柄機構

。如圖所示的慣性篩。當兩曲柄長度相等，連桿與機架的長度也相等時，稱為平行(píngxíng)雙曲柄機構（平行(píngxíng)四邊形機構）。如圖所示的機車車輪聯(lián)動機構，就是平行(píngxíng)雙曲柄機構的具體應用。它能保證被聯(lián)動的各輪與主動輪作相同的運動。精品資料精品資料此外，還有反平行四邊形機構。如公共汽車車門啟閉機構。當主動曲柄AB轉動時，通過連桿BC使從動曲柄CD朝相反方向轉動，從而保證兩扇車門同時(tóngshí)開啟和關閉。3、雙搖桿機構

兩連架桿均為搖桿的四桿機構稱為雙搖桿機構

。起重機、飛機起落架即為雙搖桿機構的應用。識別：取最短構件為機架——雙曲柄機構取最短構件任一相鄰構件為機架——曲柄搖桿機構取最短構件對面的構件為機架——雙搖桿機構精品資料精品資料精品資料▲鉸鏈(jiǎoliàn)四桿機構存在一個曲柄的條件是：(一)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。(二)曲柄為最短桿?！q鏈(jiǎoliàn)四桿機構存在曲柄的條件是：(一)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。(二)機架或連架桿為最短桿。精品資料4、曲柄(qūbǐng)滑塊機構二、平面四桿機構的內部演化:精品資料精品資料第二節(jié)凸輪(tūlún)機構一、凸輪(tūlún)機構的組成與分類：運動方式：將主動凸輪(tūlún)的連續(xù)轉動或移動轉換成為從動件的移動或擺動。分類：1、形狀①盤形凸輪(tūlún)機構——平面凸輪(tūlún)機構②移動凸輪(tūlún)機構——平面凸輪(tūlún)機構③圓柱凸輪(tūlún)機構——空間凸輪(tūlún)機構2、運動形式精品資料按從動件的運動型式：①尖底從動件：用于低速；②滾子從動件：應用(yìngyòng)最普遍；③平底從動件：用于高速精品資料二、從動件的常用運動規(guī)律從動件的運動規(guī)律——從動件在工作過程中，其位移（角位移）、速度（角速度）和加速度（角加速度）隨時間（或凸輪轉角）變化的規(guī)律。凸輪輪廓曲線的形狀(xíngzhuàn)是依據(jù)已選定了的從動件運動規(guī)律而設計的。從動件常用的運動規(guī)律：等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律和正弦加速度運動規(guī)律等。精品資料三、凸輪機構的特點及應用優(yōu)點：1、能夠實現(xiàn)精確的運動規(guī)律；2、設計較簡單。缺點(quēdiǎn)：1、承載能力低，主要用于控制機構；2、凸輪輪廓加工困難。精品資料*第三節(jié)間歇運動(yùndòng)機構

概念：間歇運動機構——將原動件的連續(xù)(liánxù)運動轉換成從動件作周期性停歇間隔的運動，實現(xiàn)這種運動轉換的機構。一、棘輪機構工作原理：擺桿1左右擺動，當擺桿左擺時，棘爪4插入棘輪3的齒內推動棘輪轉過某一角度。當擺桿右擺時，棘爪4滑過棘輪3，而棘輪靜止不動，往復循環(huán)。制動爪5——防止棘輪反轉這種有齒的棘輪其進程的變化最少是1個齒距，且工作時有響聲。精品資料棘輪機構的特點及應用：有齒的棘輪機構運動可靠，從動(cóngdòng)棘輪容易實現(xiàn)有級調節(jié)，但是有噪聲、沖擊，輪齒易摩損，高速時尤其嚴重，常用于低速、輕載的間歇傳動。起重機、絞盤常用棘輪機構使提升的重物能停在任何位置，以防止由于停電等原因造成事故。精品資料二、槽輪機構組成(zǔchénɡ)、工作原理1．組成(zǔchénɡ)：具有徑向槽的槽輪，具有圓銷的構件，機架2．工作原理：構件1→連續(xù)轉動；構件2（槽輪）→時而轉動，時而靜止當構件1的圓銷A尚未進入槽輪的徑向槽時，槽輪的內凹鎖住弧被構件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。當構件1的圓銷A開始進入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開，圓銷驅使槽輪傳動。當圓銷開始脫出徑向槽時，槽輪的另一內凹鎖住弧又被構件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。往復循環(huán)精品資料精品資料特點和應用：1、優(yōu)點：結構簡單，工作可靠，能準確控制轉動的角度。常用于要求(yāoqiú)恒定